Previously, seawater desalination technology has developed due to intensifying water shortages due to climate change, continuous environmental pollution, and a surge in population. Therefore, many studies are being conducted to solve the trade-off problem, which is an obstacle to improving performance. In this study, the porous polymer was synthesized using 4,4'-bis(chloromethyl)-1,1'-biphenyl (BCMBP) and triphenylamine (TPA) through a Friedel-Crafts alkylation reaction. In addition, a sulfonation reaction was conducted to increase hydrophilicity. Thus, we made four types of fillers. The synthesized porous polymers were introduced into the selective layer of the RO membrane and acted as a water transport channel that can only pass water through the pores. Additionally, the support was modified to obtain high flux. The support was fabricated with 10wt% of polymer and a co-solvent system of dimethylformamide(DMF), and n-methylpyrrolidone(NMP). It has highly narrow, straight and uniform pores. A RO membrane was fabricated with 0.005 wt% of fillers on the highly porous support. The RO membrane fabricated on the highly porous support membrane with the most hydrophilic filler due to amine and sulfonation reaction showed high water permeability of 4.3 LMH/bar while maintaining the high salt rejection because of the synergistic effects of the support membrane and fillers.
이전부터 물 부족 현상이 심화되며 해수담수화 기술이 많이 발전해 왔다. 그 중 성능 향상에 걸림목인 트레이드오프 문제 해결을 위해 많은 연구가 진행되고 있다. 이 연구에서는 다공성 고분자를 프리델-크래프츠 알킬화 반응을 통해4,4'-비스(클로로메틸)-1,1'-바이페닐과 트라이페닐아민을 사용하여 합성하였고, 친수성 증가를 위해 설폰화반응을 진행하여 총 4개의 필러를 합성하였다. 합성된 다공성 고분자는 역삼투 분리막의 선택층에 도입되어 물만 통과할 수 있는 물 수송 채널로 행동한다. 추가적으로 더 높은 성능을 얻기 위해 지지체를 개질하였다. 지지체는 10wt% 고분자와 다이메틸폼아마이드와 메틸피롤리돈의 공용매 시스템으로 제막되어 매우 좁고 직선적인 균일한 구멍을 가지게 된다. 개질한 지지체 위에 0.005wt% 필러를 넣어 계면중합을 진행하여 폴리아마이드 역삼투 분리막을 제작하고, 개질된 지지체 위에 아민과 설폰화 반응으로 인해 가장 친수화된 필러를 도입한 경우 두 개의 시너지 효과로 인해 높은 염배제율을 유지하면서도 4.3 LMH/bar의 높은 수투과도를 보이며 고성능의 역삼투 분리막을 제작하였다.
